Kvanteteknologi: Fremtidens største sikkerhedsudfordring?
Opfindelse af fremtidens supercomputer baseret på kvanteteknologi er lige rundt om hjørnet – det er ikke en imaginær fremtidsvision. Når den lanceres er mulighederne ubegrænsede: Fra udvikling af kunstig intelligens, forbedring af kræftbehandling, udvikling af ny medicin til nye materialer til solceller og superledere. Forskere fra Niels Bohr Instituttet, Københavns Universitet, har i samarbejde med en række internationale forskere, blandt andet det israelske Weizmann Institut, vist, at en supercomputer, der er i stand til at løse hidtil usete datalogiske problemer hinsides enhver klassisk computers kapacitet, kan udvikles. På få sekunder kan den løse komplekse matematiske problemer, der for en konventionel computer vil tage milliarder af år. Derfor vil supercomputeren også udfordre vores gængse sikkerhedssystemer.
Kvanteteknologi tillader brugen af større mængder af data, end hvad vi hidtil har set muligt. De nuværende krypteringsstandarder hviler på samme fundament, ‘large-number factoring’, hvilket skaber en enorm sikkerhedstrussel og sætter de gældende standarder over styr. Dette betyder, at teknologien også kan anvendes til at afsløre fortrolige data og penetrere samtlige eksisterende sikkerhedssystemer – fra personlige data, forretningshemmeligheder og klassificerede nationale efterretninger.
Opfindelsen af fremtidens supercomputer vil få afgørende indflydelse på vores nuværende sikkerhedssystemer. Spørgsmålet er om Danmark er klar til denne fremtid?
Postkvantekryptografi
Kvantehacking, muligheden for at bryde gennem gældende krypteringsteknologier og tilgå alle beskeder sendt via internettet, har afgørende betydning for centrale funktioner i vores samfund. Det vil for eksempel betyde, at anvendeligheden af gængse algoritmer til digitale signaturer reduceres betydeligt og at nøglelængder for symmetriske krypto-algoritmer forlænges. De amerikanske myndigheder, såsom National Security Agency (NSA) og National Institute of Standards and Technology (NIST), anbefaler, at der overgås til postkvantekryptografi-algoritmer, der kan modstå angreb fra en kvantecomputer. Særligt skrøbelige bliver vores samfundsinfrastruktur, f.eks. vores systemer med smarte el- og vandmålere, kontrolsystemer til bortledning af spilde- og regnvand og signalsystemer til tog-, flydriften og trafikregulering.
Svaret på, hvordan Danmark skaber og udnytter potentialet for postkvantekryptografi, dvs. at udvikle sikkerhedsteknologier, der kan modstå kvanteangreb, findes i Israel. Israel har erfaringer med nødvendigheden af at være up-to-date med sikkerhedsstandarder. Det er et land, der betragter sig selv som en konstant ’test-bed’ for hackerangreb og potentielle leaks. Derfor har de udviklet et avanceret cybersikkerhedsprogram – både civilt og militært.
Israels fokus på cybersikkerhed
Allerede i 2011 lancerede Israel en national cyberstrategi, for at sikre landets civile infrastruktur. Den var udviklet under vejledning af førende israelske forskere. Særligt det anerkendte Blavatnik Cyber Centre for Interdisciplinary Research på Tel Aviv Universitet har været afgørende i formuleringen af strategien.
Et vigtigt led i implementering har været etableringen af Israels nationale cyberdirektorat som en del af premierministerens kontor. Direktoratet har til formål at fremme Israels civile cybersikkerhed og har på nationalt niveau understøttet forskning og udvikling via subsidierede programmer for etablering af nye virksomheder, træningsprogrammer og cyberforskningscentre på seks af Israels syv universiteter. Israel har udklækket førende talenter inden for cybersikkerhed, de er trænet af landets sikkerhedstjeneste som en del af forsvarets eliteprogrammer inden for teknologiudvikling. Sådanne talenter ender ofte i high-tech-industrien og bidrager til udvikling af landets civile cyberindustri. White – eller ethical –hacking har for eksempel været et begreb siden tidernes morgen i Israel og er indgroet som en selvfølge i de fleste high-tech talenter. Idéen om kontinuerligt at teste egne systemer og nødvendigheden af altid at forstå, hvordan fremtidens hacker tænker tages for givet, når man møder landets high-tech eksperter.
Dansk-Israelsk samarbejde inden for kvantesikkerhed
Kendetegnende for Israel er et blik for, hvor den næste trussel kommer fra. Landet forstår at etablere et realistisk overblik over fjendebilledet og har tidligt forudset bagsiden af medaljen, når fremtidens supercomputer lanceres. Israels premierminister annoncerede i maj 2018 et initiativ, der skal opgradere Israel til at være kvantesikker. Initiativet inkluderer flere forskningsmidler til kvanteforskning i Israel. Det israelske cyberdirektorat har nedsat en taskforce til at understøtte håndteringen af kvantesikkerhed. Vi vil derfor se en række initiativer inden for området i de næste par år.
Det israelske forskningsråd har fastlagt kvantevidenskab og -teknologi som et af deres fem flagskibsinitiativer. Rådet har bevilliget 25 mio. USD dedikeret til området. Bevillingen administreres under Israel Science Foundations uddelinger og er åben for international deltagelse. Det etablerede cybercenter på Bar-Ilan University har specialiseret sig inden for kvantekryptering og åbnede sidste år et center for forskning og udvikling i kvanteteknologi (QUEST – Quantum Entanglement in Science and Technology).
Til trods for disse tiltag er der dog bred enighed om, at Danmark er langt længere fremme på kvanteområdet end Israel. Det rykker dog ikke ved Israels forståelse af nødvendigheden for at udvikle kvantesikkerhed. Israel kigger derfor i retning af Danmark for at forankre et samarbejde, der vil være til gavn for begge nationer. Israel vil få adgang til et af verdens førende kvantemiljøer, og Danmark vil tilsvarende blive opgraderet, hvad angår fokus på civil cybersikkerhed og adgang til talent og viden, hvor Israel har et historisk forspring.
Den netop overståede konference ’Quantum Technologies for Security’ organiseret af Israel Homeland Security iHLS er endnu et vidnesbyrd om, at kvantesikkerhed står øverst på dagsordenen. Rundt omkring i verden sidder andre forskerhold og arbejder på kvantecomputere baseret på forskellige principper. EU har i år støttet kvanteforskning med 1 mia. EURO som et flagskibsprogram. Det er derfor et åbent spørgsmål, hvem der kommer først med lanceringen af en kvantecomputer. Når det sker, er det dog afgørende, at Danmark er med i front, når det gælder kvantesikkerhed. Fokus på sikkerhed er en forudsætning for, at Danmark kan blive ved med at være i førertrøjen blandt den internationale elite på kvanteområdet. Der er mange grunde til, at Danmark med fordel kan udnytte kapacitet og ekspertise inden for kvantesikkerhed i Israel.
På Innovation Centre Denmark i Tel Aviv arbejder vi aktivt med at knytte danske forskere til de israelske miljøer inden for både kvante og cybersikkerhed. Dette arbejde består i at fremme samarbejde på tværs af forskellige strategiske styrepositioner såsom kvantevidenskab og cybersikkerhed via adgang til israelske myndigheder, universiteter og corporate R&D-afdelinger såsom Intel, Microsoft og IBM. Et sådan samarbejde er af afgørende betydning, ikke blot for Dansk forsknings internationalisering, men i højere grad for at kunne løse en af fremtidens største sikkerhedsudfordringer.